發(fā)布時(shí)間：2020-05-31 18:39

【摘要】：我國是世界第一大石油進(jìn)口和消費(fèi)國,火災(zāi)爆炸事故是油類安全事故的主要種類,油類火災(zāi)具有熱值高、流動(dòng)性強(qiáng)、容易復(fù)燃等特點(diǎn),具有極大的火災(zāi)危險(xiǎn)性。泡沫滅火是撲救油類火災(zāi)最為有效的方式,泡沫滅火劑能浮于燃油上方,對(duì)燃料表面進(jìn)行覆蓋,一方面對(duì)燃料起到降溫的作用,另一方面隔絕了可燃?xì)怏w與空氣的接觸,因此其在撲滅油類火災(zāi)時(shí)效率較高。泡沫滅火模擬訓(xùn)練器已經(jīng)成為國內(nèi)消防培訓(xùn)基地建設(shè)的重要內(nèi)容。然而,在公安消防、�？哲姟⒚窈綑C(jī)場等滅火訓(xùn)練中,大多仍采用模型與油池火組合擺放的訓(xùn)練模式。這種訓(xùn)練方式不僅無法控制滅火訓(xùn)練的火源功率,而且存在嚴(yán)重的水源和空氣的污染問題,不能滿足《消防培訓(xùn)基地訓(xùn)練設(shè)施建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》GA/T623-2006提出的“實(shí)用有效、合理規(guī)劃、節(jié)約資源、安全可靠、注重環(huán)保”的建設(shè)原則。因此,有必要開展科學(xué)研究研制新型泡沫滅火模擬裝置。本文在充分調(diào)研國內(nèi)外對(duì)于泡沫滅火模擬裝置的規(guī)范要求、技術(shù)現(xiàn)狀和行業(yè)現(xiàn)狀后,提出了利用氣體火源替代真實(shí)火源模擬典型油類滅火場景的方法。針對(duì)火源模擬的需要提出了兩大關(guān)鍵科學(xué)問題,即火源模擬技術(shù)和滅火反饋控制技術(shù)。通過文獻(xiàn)調(diào)研、小尺寸實(shí)驗(yàn)和理論分析相結(jié)合的方法,對(duì)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了突破。對(duì)泡沫滅火模擬裝置進(jìn)行分系統(tǒng)設(shè)計(jì),解決了火源控制的核心問題,完成了泡沫滅火綜合控制程序。論文的具體工作包括:建立了氣體火替代航空煤油池火的模型。對(duì)油類火源進(jìn)行替代設(shè)計(jì),分別對(duì)航空煤油池火和氣體火源的火災(zāi)特征參數(shù)進(jìn)行了研究。研究發(fā)現(xiàn)航空煤油羽流中心線溫度隨著高度的升高而下降,熱電偶測得的火焰最高溫度約800℃;航空煤油池火的火焰輻射符合圓柱體火焰輻射模型,實(shí)驗(yàn)測量得到了小尺度航空煤油火焰的表面發(fā)射功率為9.56～16.23kW/m2,航空煤油火焰的表面發(fā)射功率隨油盤直徑的增大而增大。丙烷氣體火焰的的中心線溫度與航空煤油火焰有相同的規(guī)律,熱電偶測得的火焰最高溫度基本與航空煤油火焰一致;丙烷氣體火火焰輻射同樣符合圓柱體火焰輻射模型,實(shí)驗(yàn)測得的丙烷火焰表面反射功率為7.67～15.48kW/m2,丙烷火焰的表面發(fā)射功率隨火源熱釋放速率的增大而增大。推導(dǎo)了泡沫滅火劑軸對(duì)稱蔓延模型。為真實(shí)模擬泡沫滅火劑作用后火源功率的動(dòng)態(tài)變化過程,對(duì)泡沫滅火劑撲救燃料為航空煤油池火的情況進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究和理論建模,研究發(fā)現(xiàn)其滅火面積由泡沫的覆蓋面積決定,泡沫的覆蓋面積由泡沫的蔓延和泡沫的損失同時(shí)控制;推導(dǎo)了泡沫的一維蔓延模型和軸對(duì)稱蔓延模型,泡沫的蔓延半徑是泡沫流量和時(shí)間的函數(shù);泡沫的損失是外部輻射強(qiáng)度的函數(shù)。開展了泡沫滅火模擬裝置開展系統(tǒng)設(shè)計(jì)。泡沫滅火模擬裝置由常駐燃燒器、主燃燒器、供氣裝置、泡沫收集器、泡沫測量裝置和程序控制器等5個(gè)分系統(tǒng)構(gòu)成,其核心是程序控制器中的泡沫滅火反饋控制程序,泡沫滅火反饋控制程序分兩種控制模式:自由燃燒模式和滅火反饋模式。針對(duì)三種不同的滅火場景(自由燃燒、成功滅火和滅火失敗等)進(jìn)行了控制算例的分析。研發(fā)了飛機(jī)型泡沫滅火模擬裝置樣機(jī)。簡述了裝置樣機(jī)的方案設(shè)計(jì)、施工設(shè)計(jì)、樣機(jī)性能指標(biāo)和出廠試驗(yàn)等過程,并介紹了產(chǎn)品的使用現(xiàn)狀。
【圖文】：

我國是世界第一大石油進(jìn)口和消費(fèi)國。根據(jù)中國石油集團(tuán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研宄院逡逑２０１６發(fā)布的《國內(nèi)外油氣行業(yè)發(fā)展報(bào)告》［１］顯示，我國２０１５年石油表觀消耗量逡逑己經(jīng)達(dá)到５．４３億噸，其中約６０％的原油依賴進(jìn)口，圖１．１為２０１２年全球能源評(píng)逡逑估機(jī)構(gòu)ＧＥＡ發(fā)布的國際原油貿(mào)易總量圖。逡逑Ｃｒｕｄｅ邋ｏｉｌ邋ａｎｄ邋ｏｉｌ邋ｐｒｏｄｕｃｔｓ逡逑Ｓｒｒ＾邐、＇．逡逑＿邐？—－邋ｍ／ｒ邐＾逡逑＿邋—邐ｓ—邋ｓ邐ｗ邋ｙ逡逑｜｜邋Ａｕｒｔｒ＾ｉａａｎｄＮＢｗＺＭＵｎｄ邐＂＊邐Ｍａｆｖｗｏ＾ｔｄｏｉ�。簦颍幔悖脲澹ǎ恚铮颍邋义蠄D１．１全球石油貿(mào)易量分布（單位：ＥＪ／艾焦耳，，１ＥＪ＝１０１８Ｊ）逡逑在我國石油主要被用于生產(chǎn)汽油、柴油、航空煤油和其它石油衍生品，燃油逡逑是車輛、飛機(jī)和船舶的主要驅(qū)動(dòng)能源，這些油類燃料在保障社會(huì)各行各業(yè)生產(chǎn)生逡逑１逡逑

邐第１章緒論邐逡逑■ＰｌＬ逡逑ｍｍｍＫＫＭ逡逑圖１．２美國Ｋｉｄｄｅ公司消防訓(xùn)練裝置產(chǎn)品逡逑（２）德國Ｄｒ２ｇｅｒ公司逡逑ＤｒＳｇｅｒ公司是涉足消防訓(xùn)練領(lǐng)域的最大的歐洲商業(yè)公司，提供火災(zāi)訓(xùn)練及消逡逑防服務(wù)是Ｄｉｇｇｅｒ的一項(xiàng)重要業(yè)務(wù)。我國的上海市消防綜合訓(xùn)練基地的大部分設(shè)逡逑備正是與該公司合作共同建設(shè)完成的。逡逑
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TU998.132

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 林益華;;三相泡沫滅火技術(shù)在大莊礦的應(yīng)用[J];中州煤炭;2009年01期

2 蔣啟眾;PMZ型水成膜泡沫滅火裝置[J];消防技術(shù)與產(chǎn)品信息;2000年05期

3 曾鳳云，郝力，王長海;森林泡沫滅火槍的研制[J];林業(yè)科技;1998年02期

4 ;高倍數(shù)泡沫滅火設(shè)施[J];工業(yè)安全與防塵;1987年06期

5 歲基泰;;MFP1.5型速效干粉泡沫滅火靈通過鑒定[J];爆破器材;1987年01期

6 崔乃勝;高倍數(shù)泡沫滅火技術(shù)在機(jī)庫的應(yīng)用[J];航空學(xué)報(bào);1988年04期

7 蘇向明,陳軍;硅酮表面活性劑在泡沫滅火技術(shù)中應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)室研究[J];精細(xì)化工;1989年06期

8 王笏曹;;高倍泡沫滅火技術(shù)在地下油庫的應(yīng)用[J];建筑技術(shù)通訊(給水排水);1989年04期

9 胡松濤;;一種引燃式泡沫滅火彈設(shè)計(jì)[J];消防科學(xué)與技術(shù);2017年01期

10 卞建峰;賀擁軍;牟國棟;;一種反相泡沫滅火材料的制備及性能研究[J];武警學(xué)院學(xué)報(bào);2015年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前3條

1 勇俊寶;喬彥;;齊魯大廈地下鍋爐房泡沫滅火設(shè)計(jì)[A];全國建筑給水排水青年學(xué)術(shù)論文選[C];1996年

2 郎需慶;吳京峰;談龍妹;尚祖政;;壓縮空氣泡沫滅火技術(shù)在儲(chǔ)罐液下泡沫噴射系統(tǒng)的應(yīng)用研究[A];中國職業(yè)安全健康協(xié)會(huì)2015年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（下冊）[C];2015年

3 張清林;秘義行;智會(huì)強(qiáng);;低沸點(diǎn)烴類液體空氣泡沫滅火試驗(yàn)研究[A];2011中國消防協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前5條

1 本報(bào)記者 王凌碩 通訊員 王海鵬;小企業(yè)拿下軍品大訂單[N];解放軍報(bào);2017年

2 消宣;多功能泡沫滅火新技術(shù)將在全國推廣使用[N];人民公安報(bào)·消防周刊;2007年

3 本報(bào)記者 朱祝何;兩項(xiàng)泡沫滅火產(chǎn)品國際標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施[N];中國質(zhì)量報(bào);2012年

4 錢卿;改制后的泡沫管槍控制火災(zāi)速度大幅提升[N];人民公安報(bào)·消防周刊;2015年

5 記者 蘇南;北京建設(shè)國內(nèi)最大電力應(yīng)急防恐基地[N];中國能源報(bào);2018年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 王寶偉;泡沫滅火模擬裝置關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2019年

2 陸新曉;防治大空間煤炭自燃的泡沫高效制備技術(shù)及應(yīng)用研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 姬洪英;礦用新型粘附性防滅火泡沫的研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2016年

本文編號(hào)：2690291